一種電磁耦合綜合探測(cè)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型設(shè)及閃電監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，設(shè)及一種電磁禪合綜合探測(cè)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 閃電是發(fā)生在大氣中的一種強(qiáng)放電現(xiàn)象，閃電就其通道能否到達(dá)地面分為云閃和 地閃，云閃通常發(fā)生在雷暴云閃的主正負(fù)電荷區(qū)之間，也有一部分發(fā)生幾率較低的云閃發(fā) 生在云和空氣之間W及云間。地閃按照其先導(dǎo)向地面轉(zhuǎn)移的電荷的極性分為正地閃和負(fù)地 閃。地閃的峰值電流一般是幾千安培，有時(shí)甚至超過100千安培，其強(qiáng)大的瞬時(shí)電流及其所 伴隨的高溫、沖擊波和強(qiáng)烈的電磁福射效應(yīng)可對(duì)人畜、電力和地面建筑等造成嚴(yán)重的威脅 和損害，對(duì)人類的生命財(cái)產(chǎn)造成很大的危害。
[0003] 因此，雷電災(zāi)害已被聯(lián)合國列為最嚴(yán)重的十大自然災(zāi)害之一，我國是雷電災(zāi)害頻 繁發(fā)生的地區(qū)，根據(jù)氣象局發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示雷電災(zāi)害已上升到我國自然災(zāi)害的第=位，有 必要發(fā)展對(duì)閃電進(jìn)行研究和定位跟蹤的儀器，研究閃電發(fā)生和發(fā)展的機(jī)理，對(duì)雷電防護(hù)和 預(yù)警減災(zāi)給予一定的理論指導(dǎo)及技術(shù)支持。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004] 本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是，提供一種能夠?qū)﹂W電低頻電場(chǎng)、低頻磁場(chǎng)進(jìn) 行綜合探測(cè)的裝置。
[0005] 為此目的，本實(shí)用新型提出了一種電磁禪合綜合探測(cè)裝置，包括：
[0006] 電場(chǎng)變化測(cè)量儀、磁場(chǎng)電場(chǎng)變化探測(cè)儀和處理器，
[0007] 所述電場(chǎng)變化測(cè)量儀包括；平板天線和電場(chǎng)探測(cè)電路，
[000引其中，所述平板天線設(shè)置于待測(cè)環(huán)境中，用于感應(yīng)至少一次回?fù)糸W電，W獲取至少 一個(gè)電荷量，根據(jù)所述至少一個(gè)電荷量和生成至少一個(gè)電流，將所述至少一個(gè)電流傳輸至 所述電場(chǎng)探測(cè)電路；
[0009] 所述電場(chǎng)探測(cè)電路用于根據(jù)所述至少一個(gè)電流計(jì)算得到至少一個(gè)電壓，將所述至 少一個(gè)電壓傳輸至所述處理器，
[0010] 所述磁場(chǎng)電場(chǎng)變化探測(cè)儀包括：正交環(huán)形天線和磁場(chǎng)電場(chǎng)探測(cè)電路，
[0011] 其中，所述正交環(huán)形天線設(shè)置于所述待測(cè)環(huán)境中，用于感應(yīng)所述至少一次回?fù)糸W 電產(chǎn)生的至少一個(gè)變化磁場(chǎng)，根據(jù)所述至少一個(gè)變化磁場(chǎng)生成至少一個(gè)感應(yīng)電壓，將所述 至少一個(gè)感應(yīng)電壓傳輸至所述磁場(chǎng)電場(chǎng)探測(cè)電路，
[0012] 所述磁場(chǎng)電場(chǎng)探測(cè)電路用于對(duì)所述至少一個(gè)感應(yīng)電壓進(jìn)行放大，并傳輸至所述處 理器，
[0013] 所述處理器用于根據(jù)所述至少一個(gè)電壓生成所述至少一次回?fù)糸W電的電場(chǎng)變化 波形，根據(jù)放大后的至少一個(gè)感應(yīng)電壓生成所述至少一次回?fù)糸W電的電流波形。
[0014] 優(yōu)選地，所述電場(chǎng)探測(cè)電路包括：
[0015] 第一電阻，第一端連接至所述平板天線，第二端連接至第二電阻的第一端、電容的 第一端和第一運(yùn)算放大器的同相端；
[0016] 所述第二電阻，第二端連接至所述第一運(yùn)算放大器的輸出端；
[0017] 所述電容，第二端連接至所述第一運(yùn)算放大器的輸出端；
[001引所述第一運(yùn)算放大器，輸出端連接驅(qū)動(dòng)電路的輸入端；
[0019] 所述驅(qū)動(dòng)電路，輸出端連接至限流電阻的第一端；
[0020] 所述限流電阻，第二端連接至第一同軸電纜。
[0021] 優(yōu)選地，還包括：
[0022] 所述第一同軸電纜和=通接頭，所述第一同軸電纜通過所述=通接頭連接至所述 處理器，
[002引其中，所述第一同軸電纜的電阻為50Q，所述S通接頭與所述第一同軸電纜對(duì)應(yīng) 的接頭設(shè)置有50Q的匹配頭。
[0024] 優(yōu)選地，所述平板天線獲取到的電荷通過所述第一電阻為電容充電，充電時(shí)間小 于預(yù)設(shè)值。
[0025] 優(yōu)選地，在所述電容的電荷量達(dá)到最大值后，所述第二電阻、電容和第一運(yùn)算放大 器組成的回路向所述第二電阻放電，放電時(shí)間為2ms。
[0026] 優(yōu)選地，所述正交環(huán)形天線包括：
[0027] 同軸線圈和磁巧，其中，所述磁巧為軟磁材料，所述同軸線圈纏繞于所述磁巧。
[0028] 優(yōu)選地，所述磁場(chǎng)電場(chǎng)探測(cè)電路包括：
[0029] 第=電阻，第一端連接至所述同軸線圈的第一端，第二端連接至所述同軸線圈的 第二端；
[0030] 第二運(yùn)算放大器，同相端連接至所述第=電阻的第一端，反相端連接至所述第= 電阻的第二端；
[0031] 第四電阻，第一端連接至所述第二運(yùn)算放大器的正電源端，第二端連接至所述第 二運(yùn)算放大器的負(fù)電源端；
[0032] 第五電阻，第一端連接至所述第二運(yùn)算放大器的輸出端，第二端連接至第=運(yùn)算 放大器的同相端；
[0033] 第六電阻，第一端接地，第二端連接至所述第=運(yùn)算放大器的反相端；
[0034] 第走電阻，第一端連接至所述第=運(yùn)算放大器的同相端，第二端連接至所述第= 運(yùn)算放大器的輸出端；
[0035] 所述第=運(yùn)算放大器，輸出端連接至第二同軸電纜和第=同軸電纜，
[0036] 其中，所述第二同軸電纜和第S同軸電纜連接至所述處理器，所述第二同軸電纜 傳輸東西方向的信號(hào)，所述第=同軸電纜傳輸南北方向的信號(hào)。
[0037] 優(yōu)選地，所述磁場(chǎng)電場(chǎng)探測(cè)電路還包括：
[003引高通濾波器，第一端連接至所述第=運(yùn)算放大器的輸出端，第二端連接至所述第 二同軸電纜和所述第S同軸電纜，
[0039] 其中，所述高通濾波器的截止頻率為340Hz。
[0040] 優(yōu)選地，所述正交環(huán)形天線的3地帶寬為3曲Z至330曲Z。
[0041] 優(yōu)選地，還包括：
[0042] GI^S磨茹頭天線，連接至GI^S接收機(jī)，用于接收全球定位系統(tǒng)的時(shí)間信息；
[0043] GI^S接收機(jī)，連接至所述處理器，接收來自所述GI^S磨茹頭天線的全球定位系統(tǒng)的 時(shí)間信息，
[0044] 其中，所述電場(chǎng)變化測(cè)量儀在檢測(cè)到所述待測(cè)環(huán)境中的電場(chǎng)高于觸發(fā)闊值時(shí)，向 所述處理器發(fā)送中斷信息，所述處理器向所述GI^S接收機(jī)發(fā)送中斷信息，所述GI^S接收機(jī)在 接收到中斷信息時(shí)，獲取全球定位系統(tǒng)的時(shí)間信息中的時(shí)間，將獲取到的時(shí)間反饋給所述 處理器，作為所述待測(cè)環(huán)境電場(chǎng)變化的時(shí)間戳。
[0045] 通過上述技術(shù)方案，可實(shí)現(xiàn)對(duì)閃電放電產(chǎn)生的低頻電場(chǎng)、低頻磁場(chǎng)進(jìn)行綜合探測(cè)。 其中主要部件構(gòu)造簡單，占用空間較小，便于安裝，為研究閃電的電磁福射、放電能量、通道 電流W及防雷提供了一種具有突破性的探測(cè)手段。
【附圖說明】
[0046] 通過參考附圖會(huì)更加清楚的理解本實(shí)用新型的特征和優(yōu)點(diǎn)，附圖是示意性的而不 應(yīng)理解為對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行任何限制，在附圖中：
[0047] 圖1示出了根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的電磁禪合綜合探測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0048] 圖2示出了根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的電場(chǎng)變化探測(cè)儀的電路示意圖；
[0049] 圖3示出了根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的磁場(chǎng)電場(chǎng)變化探測(cè)儀的電路示意圖； [0化日]圖4示出了根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的正交環(huán)形天線的3地帶寬示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0051] 為了能夠更清楚地理解本實(shí)用新型的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)，下面結(jié)合附圖和具 體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)描述。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申 請(qǐng)的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可W相互組合。
[0化2] 在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)W便于充分理解本實(shí)用新型，但是，本實(shí)用 新型還可W采用其他不同于在此描述的其他方式來實(shí)施，因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并 不受下面公開的具體實(shí)施例的限制。
[005引如圖1所示，根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的電磁禪合綜合探測(cè)